本发明涉及灾害链提取，特别是一种城市洪涝灾害链提取方法。
背景技术：
1、随着城市化进程不断加快，城市洪涝灾害受灾情况愈加严重，由于洪涝灾害的复杂成因及各类灾害之间的关联性，易引发众多的次生灾害，形成了洪涝灾害链，所导致的损失常常远超单一灾害的损害。
2、目前主要是通过知识图谱、复杂网络拓朴关系等提取灾害链，提取的灾害链主要体现灾害之间的因果关系，不能很好地反映灾害的时空传播特性与动态变化特征。因此，探寻一种有效的洪涝灾害链提取方法，表达灾害链的时空传播特征与因果关系，识别灾害链关键节点，对于洪涝灾害的预防与减灾具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述不足，提供一种城市洪涝灾害链提取方法，以表达灾害链的时空传播特征与因果关系，识别灾害链关键节点，有利于洪涝灾害的预防与减灾过程。
2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种城市洪涝灾害链提取方法，它包括以下步骤：
3、步骤1、划分研究区网格与定义属性；
4、步骤2、关键承灾体分布；
5、步骤3、定义成灾条件与影响范围；
6、步骤4、洪涝过程与灾害事件输入；
7、步骤5、灾害事件空间定位与灾害链提取；
8、步骤6、体现灾害链时空传播特征；
9、步骤7、体现灾害链因果关系；
10、步骤8、灾害链特征提取与评价。
11、进一步地，所述步骤1具体为：对研究区进行网格划分，每个网格作为一个承灾单元，定义网格属性，包括土地利用类型、dem。
12、进一步地，所述步骤2具体为：获取研究区内的关键承灾体位置分布与特征信息，并将其与步骤1中的研究区网格进行对应，将承灾体类型与特征信息添加至网格属性，关键承灾体包括：道路、电力站点、建筑物、水利工程设施。
13、进一步地，所述步骤3具体为：
14、3.1、根据研究区历史洪涝灾害事件，筛选洪涝灾害链的灾害类型，定义每类灾害事件的致灾因子、触发条件以及产生的影响；
15、3.2、根据灾害事件类型、对应网格的基础属性、洪涝因素，定义灾害事件影响范围：
16、l＝f(d,h1,…,hn,h1,…,hn,x1,…,xn)；
17、式中，d为灾害事件，l为灾害事件d的影响范围，h1,…,hn为灾害事件发生网格及周围网格的淹没水位，h1,…,hn为灾害事件发生网格及周围网格的高程，x1,…,xn为灾害事件发生网格及周围网格的其他要素数据；
18、3.3、假设有两个灾害事件a和b，灾害事件a发生时间在灾害事件b之前，如果灾害事件a、b所在单元格中心点距离小于灾害事件a的影响范围，则灾害事件b处于灾害事件a的影响范围内，同时若灾害事件b的致灾因子受到灾害事件a的影响，则b为a的次生灾害，形成灾害链“a→b”。
19、更进一步地，所述洪涝灾害链的灾害类型包括漫堤、电力中断、水库溃决、建筑物被淹、建筑破坏；
20、其中，道路中断的致灾因子为积水水位；灾害触发条件为道路积水深度大于30厘米；产生的影响为影响范围内行人和车辆通行受阻；
21、漫堤的致灾因子为河湖水位；灾害触发条件为河湖水位高于堤防顶部高度；产生的影响为影响范围内积水增加；
22、电力中断的致灾因子为积水水位、水流速度；灾害触发条件为积水深度大于电力设施安全高度，或洪水流速大于电力设施所能抵御的洪水冲击速度；产生的影响为影响范围内供电中断；
23、水库溃决的致灾因子为水库水位；灾害触发条件为水库水位大于校核洪水位；产生的影响为影响范围内积水增加；
24、建筑物被淹的致灾因子为积水水位；灾害触发条件为积水深度大于建筑门槛高度，进入建筑物内部；产生的影响为建筑物财产损失、建筑物内人员受困；
25、建筑破坏的致灾因子为积水水位、水流流速；灾害触发条件为积水深度大于建筑物安全高度导致建筑物破坏，或洪水水流速度大于建筑物所能抵御洪水的冲击速度；产生的影响为建筑物损失、影响范围内行人和车辆通行受阻。
26、进一步地，所述步骤4具体为：定义好研究区网格属性与各类灾害的成灾条件与影响范围后，叠加研究区的洪涝过程数据，即可进行灾害链提取；洪涝过程为模型模拟结果或洪涝过程实时监测数据，同时根据实际情况人为定义某些承灾单元发生某类灾害事件；通过实时更新洪涝过程输入，即可得到洪涝灾害的动态过程。
27、进一步地，所述步骤5具体为：输入洪涝动态过程后，按时间顺序对每个网格单独判断各类灾害事件的成灾条件，若某一网格发生某类灾害事件，则标记该灾害事件的空间位置；判断灾害事件影响范围，第一时刻的灾害事件均为洪涝直接引发的源头灾害，从第二时刻开始，判断灾害事件是否处于之前时刻灾害事件的影响范围内，并判断其致灾因子是否受到上一时刻灾害事件的影响，提取灾害链并记录灾害传播过程和发生时刻；若同一时刻多个网格对应同一种灾害事件，则在空间分布中逐一标记，同一灾害链中的只记录一个灾害事件并标记数量。
28、进一步地，所述步骤6具体为：在标记了研究区所有时刻灾害事件的空间位置并提取了灾害链后，根据灾害的空间位置标记图，体现灾害链的空间传播特征，根据灾害链提取的时刻标记，体现灾害链的时间传播特征。
29、进一步地，所述步骤7具体为：根据灾害链提取时的影响范围判断与致灾因子受影响情况判断，结合提取的灾害链，体现灾害链的因果关系。
30、进一步地，所述步骤8具体为：根据灾害链时空传播特征与因果关系，可以提取灾害链中的关键节点与其发生的空间位置，用于对灾害危险性、暴露性和脆弱性的评价，为灾害预防与减灾工作提供技术支撑。
31、本发明有益效果：
32、1、与现有方法相比，本发明方法可以体现城市洪涝灾害链的因果关系与时空传播特征，反映洪涝灾害的动态变化特征。
33、2、本发明方法可以动态提取城市洪涝灾害链，从灾害时空传播过程与因果关系两个层面找出洪涝灾害的关键节点，为洪涝灾害的预防与减灾提供技术支持。
34、3、本发明可以表达灾害链的时空传播特征与因果关系，识别灾害链关键节点，有利于洪涝灾害的预防与减灾过程。
1.一种城市洪涝灾害链提取方法，其特征在于：它包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种城市洪涝灾害链提取方法，其特征在于：所述步骤1具体为：对研究区进行网格划分，每个网格作为一个承灾单元，定义网格属性，包括土地利用类型、dem。
3.根据权利要求1所述的一种城市洪涝灾害链提取方法，其特征在于：所述步骤2具体为：获取研究区内的关键承灾体位置分布与特征信息，并将其与步骤1中的研究区网格进行对应，将承灾体类型与特征信息添加至网格属性，关键承灾体包括：道路、电力站点、建筑物、水利工程设施。
4.根据权利要求1所述的一种城市洪涝灾害链提取方法，其特征在于：所述步骤3具体为：
5.根据权利要求4所述的一种城市洪涝灾害链提取方法，其特征在于：所述洪涝灾害链的灾害类型包括漫堤、电力中断、水库溃决、建筑物被淹、建筑破坏；
6.根据权利要求1所述的一种城市洪涝灾害链提取方法，其特征在于：所述步骤4具体为：定义好研究区网格属性与各类灾害的成灾条件与影响范围后，叠加研究区的洪涝过程数据，即可进行灾害链提取；洪涝过程为模型模拟结果或洪涝过程实时监测数据，同时根据实际情况人为定义某些承灾单元发生某类灾害事件；通过实时更新洪涝过程输入，即可得到洪涝灾害的动态过程。
7.根据权利要求1所述的一种城市洪涝灾害链提取方法，其特征在于：所述步骤5具体为：输入洪涝动态过程后，按时间顺序对每个网格单独判断各类灾害事件的成灾条件，若某一网格发生某类灾害事件，则标记该灾害事件的空间位置；判断灾害事件影响范围，第一时刻的灾害事件均为洪涝直接引发的源头灾害，从第二时刻开始，判断灾害事件是否处于之前时刻灾害事件的影响范围内，并判断其致灾因子是否受到上一时刻灾害事件的影响，提取灾害链并记录灾害传播过程和发生时刻；若同一时刻多个网格对应同一种灾害事件，则在空间分布中逐一标记，同一灾害链中的只记录一个灾害事件并标记数量。
8.根据权利要求1所述的一种城市洪涝灾害链提取方法，其特征在于：所述步骤6具体为：在标记了研究区所有时刻灾害事件的空间位置并提取了灾害链后，根据灾害的空间位置标记图，体现灾害链的空间传播特征，根据灾害链提取的时刻标记，体现灾害链的时间传播特征。
9.根据权利要求1所述的一种城市洪涝灾害链提取方法，其特征在于：所述步骤7具体为：根据灾害链提取时的影响范围判断与致灾因子受影响情况判断，结合提取的灾害链，体现灾害链的因果关系。
10.根据权利要求1所述的一种城市洪涝灾害链提取方法，其特征在于：所述步骤8具体为：根据灾害链时空传播特征与因果关系，可以提取灾害链中的关键节点与其发生的空间位置，用于对灾害危险性、暴露性和脆弱性的评价，为灾害预防与减灾工作提供技术支撑。
